[go: up one dir, main page]

TWI702745B - 有機電激發光裝置及其材料 - Google Patents

有機電激發光裝置及其材料 Download PDF

Info

Publication number
TWI702745B
TWI702745B TW108131729A TW108131729A TWI702745B TW I702745 B TWI702745 B TW I702745B TW 108131729 A TW108131729 A TW 108131729A TW 108131729 A TW108131729 A TW 108131729A TW I702745 B TWI702745 B TW I702745B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
patent application
scope
substituted
light
Prior art date
Application number
TW108131729A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202111977A (zh
Inventor
王鴻鈞
劉漢康
柯志威
Original Assignee
晶宜科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 晶宜科技股份有限公司 filed Critical 晶宜科技股份有限公司
Priority to TW108131729A priority Critical patent/TWI702745B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI702745B publication Critical patent/TWI702745B/zh
Publication of TW202111977A publication Critical patent/TW202111977A/zh

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本發明關於一種有機電激發光裝置之材料，其具有下列化學式(I)所示之結構：
Figure 01_image001
(I)； 其中，Ar 1與Ar 2各自獨立為經取代的C 6至C 18芳基、未取代的C 6至C 18芳基、經取代的含有氧原子之雜芳基或未取代的含有氧原子之雜芳基，R各自獨立為C 1至C 4烷基、經取代的C 6至C 12芳基或未取代的C 6至C 12芳基。

Description

有機電激發光裝置及其材料
本發明係關於一種有機電激發光裝置及其材料，特別是指一種可用於有機電激發光裝置之發光層的新穎材料。
有機發光二極體(organic light-emitting diodes，OLEDs)係應用有機電激發光(organic electroluminescence，OEL)原理製造的發光元件。其發光原理是指在一定電場下，使電子電洞分別經過電洞傳輸層(Hole Transport Layer, HTL)與電子傳輸層(Electron Transport Layer, ETL)後，進入一具有發光特性的有機物質(有機發光層)。當電子與電洞在此發光層內發生再結合時，會先形成一「激發光子(exciton)」，接著再將能量釋放出來而回到基態(ground state)，而這些釋放出來的能量會有部份以不同顏色的光的形式釋放出來，使OLED發光。
常用的OLED元件以客體(Dopant)發光材料，混合摻入單一主體(Host)發光材料中，使元件呈現出不同的顏色。
目前市面上已有如C545T (Coumarin 545T，CAS: 155306-71-1，玻璃轉移溫度Tg≒100℃)之類的綠色客體材料，但其仍有壽命短和發光效率較低的問題。因此，開發更優良的發光材料一直是所有相關廠商努力的目標。
本發明提供一種有機電激發光裝置之材料，其化合物結構與產品特性均與先前技術不同，為新穎之發明。
根據本發明之一實施例，提供一種有機電激發光裝置之材料。此材料係具有下列化學式(I)所示之結構：
Figure 02_image001
(I)；
其中，Ar 1與Ar 2各自獨立為經取代的C 6至C 18芳基、未取代的C 6至C 18芳基、經取代的含有氧原子之雜芳基或未取代的含有氧原子之雜芳基，R各自獨立為C 1至C 4烷基、經取代的C 6至C 12芳基或未取代的C 6至C 12芳基。
一實施例中， Ar 1與Ar 2各自獨立為經取代或未取代的
Figure 02_image003
、
Figure 02_image005
或
Figure 02_image007
，且A各自獨立為H、C 1至C 4的烷基或苯。
一實施例中，上述材料係具有下列化學式中任一者所示之結構：
Figure 02_image009
Figure 02_image011
Figure 02_image013
GD1-1 GD1-2 GD1-3
     
Figure 02_image015
Figure 02_image017
Figure 02_image019
GD1-4 GD1-5 GD1-6
     
Figure 02_image021
Figure 02_image023
Figure 02_image025
GD1-7 GD1-8 GD1-9
     
Figure 02_image027
Figure 02_image029
Figure 02_image031
GD1-10 GD1-11 GD1-12
     
Figure 02_image033
Figure 02_image035
Figure 02_image037
GD1-13 GD1-14 GD1-15
     
Figure 02_image039
Figure 02_image041
Figure 02_image043
GD1-16 GD1-17 GD1-18
     
Figure 02_image045
Figure 02_image047
Figure 02_image049
GD1-19 GD1-20 GD1-21
     
Figure 02_image051
Figure 02_image053
Figure 02_image055
GD1-22 GD1-23 GD1-24
     
Figure 02_image057
Figure 02_image059
Figure 02_image061
GD2-1 GD2-2 GD2-3
     
Figure 02_image063
Figure 02_image065
Figure 02_image067
GD2-4 GD2-5 GD2-6
     
Figure 02_image069
Figure 02_image071
Figure 02_image073
GD2-7 GD2-8 GD2-9
     
Figure 02_image075
Figure 02_image077
Figure 02_image079
GD2-10 GD2-11 GD2-12
     
Figure 02_image081
Figure 02_image083
Figure 02_image085
GD2-13 GD2-14 GD2-15
     
Figure 02_image087
Figure 02_image089
Figure 02_image091
GD3-1 GD3-2 GD3-3
     
Figure 02_image093
Figure 02_image095
Figure 02_image097
GD3-4 GD3-5 GD3-6
     
Figure 02_image099
Figure 02_image101
Figure 02_image103
GD3-7 GD3-8 GD3-9
     
Figure 02_image105
Figure 02_image107
Figure 02_image109
GD4-1 GD4-2 GD4-3
     
Figure 02_image111
Figure 02_image113
Figure 02_image115
GD4-4 GD4-5 GD4-6
     
Figure 02_image117
Figure 02_image119
Figure 02_image121
GD4-7 GD4-8 GD4-9               。
一實施例中，上述材料之發光波長介於500至535 nm。
一實施例中，上述材料其係作為有機電激發光裝置之發光客體。
根據本發明另一實施例，提供一種有機電激發光裝置，其係包含依以下順序排列之層狀結構：透明基板、陽極層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及陰極層。此有機電激發光裝置之特徵在於其發光層中包含上述之材料。
一實施例中，有機電激發光裝置之陽極層和電洞傳輸層之間係進一步包含一電洞注入層。
一實施例中，有機電激發光裝置之電子傳輸層和陰極層之間係進一步包含一電子注入層。
一實施例中，有機電激發光裝置之電子傳輸層和發光層之間係進一步包含一電洞阻擋層。
一實施例中，有機電激發光裝置之陽極層和陰極層係分別與一外部電源接觸形成電通路。
相較於習知之發光客體材料，本發明上述新穎材料的玻璃轉移溫度(Tg)高，應用於工業製程時有較佳熱穩定性，且具有容易製備與純化等優點。此新穎材料的發光效率及功率效率亦更佳，使用其作為發光客體材料的有機電激發光裝置，與使用習知發光客體材料的有機電激發光裝置相比，具有更高的元件效率。
本發明提供一種有機電激發光裝置之材料，具有下列化學式(I)所示之結構：
Figure 02_image001
(I)；
其中，Ar 1與Ar 2各自獨立為經取代的C 6至C 18芳基、未取代的C 6至C 18芳基、經取代的含有氧原子之雜芳基或未取代的含有氧原子之雜芳基，R各自獨立為C 1至C 4烷基、經取代的C 6至C 12芳基或未取代的C 6至C 12芳基。
進一步來說， Ar 1與Ar 2可獨立為經取代或未取代的
Figure 02_image003
、
Figure 02_image005
或
Figure 02_image007
，其中A各自獨立為H、C 1至C 4的烷基或苯。
本文中「經取代」的取代基，係指該取代基上的可鍵結位置由1個以上的C 1至C 4烷基所取代。舉例來說，若-Ar 1為苯，由於其已與N鍵結佔用一個位置，故「經取代」的Ar 1可為1至5個C 1至C 4烷基所取代的苯。
Ar之結構中，以波浪線﹏標示的鍵結，表示Ar與N的連結位置。而插入環中心的鍵結，表示此鍵結的位置不固定，可位於該些環上的任意可鍵結位置。舉例來說，
Figure 02_image005
表示N可鍵結在
Figure 02_image123
4個位置其中之一(左右對稱)，而
Figure 02_image007
表示N可鍵結
Figure 02_image125
在4個位置其中之一。
式(I)材料例如可由以下之合成方法獲得： 第 1 步： Suzuki coupling 偶聯反應
Figure 02_image127
第 2 步：合環反應
Figure 02_image129
第 3 步：溴化反應
Figure 02_image131
第 4 步： Buchwald-hartwig Coupling 偶聯反應
Figure 02_image133
上述合成方法使用的Suzuki偶聯、合環、溴化及Buchwald-hartwig 偶聯反應，皆為工業應用上常見的有機合成反應。使用上述反應進行合成，反應時間短且製備容易，且副產物生成少，純化難度較低。
以下藉由數個應用實施例說明上述反應的各個步驟。然需特別注意的是，實施例中化合物添加的成分比例及種類僅為示範之用，並非用以限制本發明。 實施例 1 ：中間體 A (Intermediate A) 之合成
Figure 02_image135
1L三頸瓶置入26.6克1-芘硼酸、25.8克1-溴-2-萘甲酸甲酯，與27.7克碳酸鉀(Potassium carbonate)，置於氮氣系統下，加入300毫升甲苯(Tol)/ 100毫升去離子水/ 10毫升乙醇，攪拌溶解後再加入5.8克四(三苯基膦)鈀 Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)，加熱迴流反應6小時。冷卻後分離有機層，並使用150毫升甲苯萃取水層2次，合併有機層並進行濃縮，濃縮後的膠體使用乙酸乙酯/正己烷進行再結晶，過濾得白色固體，烘乾得中間體A成品32 克，產率80% 。
本步驟為[0024]段所述之第1步：Suzuki coupling偶聯反應。 實施例 2 ：中間體 B1 (Intermediate B1) 之合成
Figure 02_image137
1L三頸瓶置入30.8克中間體 A，置於氮氣系統下，加入400毫升四氫呋喃(THF)，攪拌溶解後降溫至-85℃，滴入125毫升1.6M甲基鋰(Methyllithium)，攪拌30分鐘，移除低溫槽攪拌3小時。加水中止反應後，使用乙酸乙酯進行萃取，收集有機層並濃縮，加入200毫升醋酸與20毫升鹽酸，加熱迴流1hr，冷卻後加入甲醇，固體析出並收集固體，進行管柱分離(Hex:THF=15:1)，濃縮過濾得黃色固體，烘乾得中間體 B1成品22 克，產率75%。
本步驟為[0024]段所述之第2步：合環反應。 實施例 3 ：中間體 C1/C2 (Intermediate C1/C2) 之合成
Figure 02_image139
1L 三頸瓶置入18.4克中間體 B1，置於氮氣系統下，加入300毫升1,2-二氯乙烷(DCE)攪拌溶解，加入16.6克N-溴代丁二醯亞胺(NBS)室溫下攪拌3 hr，加入甲醇逼出過濾並收集固體，固體進行1,2-二氯乙烷(DCE)再結晶，過濾得黃色固體，收得中間體C1產物12克，產率46%。再結晶濾液濃縮收集固體，進行管柱分離(Hex:THF=15:1)，濃縮過濾得黃色固體，收得中間體C2產物13克，產率49%
本步驟為[0024]段所述之第3步：溴化反應。 實施例 4 ：中間體 B2 (Intermediate B2) 之合成
Figure 02_image141
0.5L三頸瓶置入15.4克中間體 A，置於氮氣系統下，加入200毫升四氫呋喃(THF)，攪拌溶解後降溫至-85℃，滴入52毫升1.9M苯基鋰(Phenyllithium)，攪拌30分鐘，移除低溫槽攪拌3小時，加水中止反應後，使用乙酸乙酯進行萃取，收集有機層並濃縮，加入100毫升醋酸與10毫升鹽酸，加熱迴流1hr，冷卻後加入甲醇，固體析出並收集固體，進行管柱分離(Hex:THF=12:1)，濃縮過濾得黃色固體，烘乾得中間體 B2成品12 克，產率63%。
本步驟為[0024]段所述之第2步：合環反應。 實施例 5 ：中間體 C3/C4 (Intermediate C3/C4) 之合成
Figure 02_image143
1L 三頸瓶置入9.8克中間體 B2，置於氮氣系統下，加入100毫升1,2-二氯乙烷(DCE)攪拌溶解，加入7.0克N-溴代丁二醯亞胺(NBS)室溫下攪拌3 hr，加入甲醇逼出過濾收集固體，固體進行1,2-二氯乙烷(DCE)再結晶，過濾得黃色固體，收得中間體C3產物5.3克，產率41%。再結晶濾液濃縮收集固體，進行管柱分離(Hex:THF=15:1)，濃縮過濾得黃色固體，收得中間體C4產物5.7克，產率44%。
本步驟為[0024]段所述之第3步：溴化反應。 實施例 6 ： GD1-2 之合成
Figure 02_image145
在氮氣下於三頸瓶中置入2.6克中間體C1(Intermediate C1)與1.9克4-甲基二苯胺，40毫升甲苯(Tol)攪拌溶解加入1.7克第三丁醇鉀，0.11克乙酸鈀，0.26克三叔丁基膦，加熱迴流反應2小時，冷卻濃縮後析出固體，固體以四氫呋喃(THF)再結晶2次，過濾得產物2.5克，純度99%，產率68%。經昇華純化後得2.1克產物。
本步驟為[0024]段所述之第4步：Buchwald-hartwig 偶聯反應，產物GD1-2之NMR圖譜及質譜檢測結果如下：
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.88(d, 1H), δ8.79(d, 1H), 8.33-7.85(m, 7H), δ7.73-7.52(m, 4H), δ7.45-7.06(m, 10H), δ6.95-6.62(m, 7H) , δ2.20(s, 3H) , δ2.08(s, 3H) , δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 55H 42N 2for, 730.3；found,730.3 實施例 7 ： GD1-5 之合成
Figure 02_image147
依循化合物GD1-2中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為2.1克4,4'-二甲基二苯胺，可製備GD1-5成品2.7克，純度99%，產率71%。經昇華純化後得2.3克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.87(d, 2H), δ8.21-8.02(m, 5H), 7.96(d, 1H), δ7.77(d, 1H), δ7.56(t, 1H), δ7.51-7.33(m, 2H), δ7.10-6.91(m, 16H) , δ2.28(d, 12H) , δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 57H 46N 2for, 758.4；found,758.4 實施例 8 ： GD1-8 之合成
Figure 02_image149
依循化合物GD1-2中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為2.4克双(3,4-二甲苯基)胺，可製備GD1-8成品3.2克，純度99%，產率78%。經昇華純化後得2.9克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.88(d, 1H), δ8.81(d, 1H), 8.22-8.06(m, 5H), δ7.97(d, 1H), δ7.77(d, 1H), δ7.56(m, 1H) , δ7.49(s, 1H) , δ7.39(m, 1H) , δ6.99-6.73(m, 12H) , 2.18(d, 12H), δ2.13(d, 12H), δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 61H 54N 2for, 814.4；found,814.4 實施例 9 ： GD1-9 之合成
Figure 02_image151
依循化合物GD1-2中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為2.4克N-(對甲苯基)-2-萘胺，可製備GD1-9成品3.1克，純度99%，產率74%。經昇華純化後得2.6克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.91(d, 1H), δ8.85(d, 1H), 8.23-8.10(m, 5H), δ7.95(d, 1H), δ7.84(d, 1H), δ7.77-7.52(m, 10H), 7.17-7.11(m, 8H) , δ2.32(d, 6H) , δ1.59(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 63H 46N 2for, 830.4；found,830.4 實施例 10 ： GD1-10 之合成
Figure 02_image153
依循化合物GD1-2中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為2.3克N-苯基-2-萘胺，可製備GD1-10成品2.4克，純度99%，產率69%。經昇華純化後得2.0克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.91(d, 1H), δ8.85(d, 1H) , δ8.23-8.12(m, 5H) , δ7.96(d, 1H), δ7.85(d, 1H), δ7.78-7.67(m, 4H), δ7.62-7.53(m, 3H) , δ7.50-7.11(m, 18H), δ7.03-6.95(m, 2H) , δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 61H 42N 2for, 802.3；found, 802.3 實施例 11 ： GD1-12 之合成
Figure 02_image155
依循化合物GD1-2中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為2.8克2,2'-二萘胺，可製備GD1-12成品3.0克，純度99%，產率66%。經昇華純化後得2.4克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.95(d, 1H), δ8.88(d, 1H) , δ8.25-8.13(m, 5H) , δ7.95(d, 1H), 7.89(d, 1H), δ7.80-7.69(m, 8H), δ7.61-7.57(m, 3H) , δ7.52-7.28(m, 20H), δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 69H 46N 2for, 902.4；found, 902.3 實施例 12 ： GD1-15 之合成
Figure 02_image157
依循化合物GD1-2中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為3.0克二(4-聯苯基)胺，可製備GD1-15成品3.1克，純度99%，產率62%。經昇華純化後得2.4克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.93(d, 1H), δ8.88(d, 1H) , δ8.27-8.08(m, 5H) , δ8.04(d, 1H), 7.91(d, 1H), δ7.65-7.35(m, 27H) , δ7.31-7.18(m, 12H), δ1.63(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 77H 54N 2for, 1006.4；found, 1006.3 實施例 13 ： GD1-19 之合成
Figure 02_image159
依循化合物GD1-2中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為3.0克N-(3,4-二甲基苯基)-4-二苯並呋喃基胺，可製備GD1-19成品2.8克，純度99%，產率59%。經昇華純化後得2.1克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.87(d, 1H), δ8.84(d, 1H) , δ8.29-8.02(m, 5H) , δ7.98-7.86(m, 4H), 7.72-7.63(m, 3H), δ7.40-7.06(m, 12H), δ6.98-6.62(m, 6H) , δ2.29-2.05(m, 12H), δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 69H 50N 2O 2for, 938.4；found, 938.3 實施例 14 ： GD2-3 之合成
Figure 02_image161
在氮氣下於三頸瓶中置入2.6克中間體C2(Intermediate C2)與2.1克4,4'-二甲基二苯胺，40毫升甲苯(Tol)攪拌溶解加入1.7克第三丁醇鉀，0.11克乙酸鈀，0.26克三叔丁基膦，加熱迴流反應2小時，冷卻濃縮後析出固體，固體以四氫呋喃/乙酸乙酯(THF/EA)再結晶2次，過濾得產物2.2克，純度99%，產率58%。經昇華純化後得1.6克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.73(d, 1H), δ8.70(d, 1H) , δ8.20-8.01(m, 5H) , δ7.78(d, 1H), δ7.52-7.31(m, 2H), δ7.03-6.87(m, 18H), δ2.27(d, 12H) , δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 57H 46N 2for, 758.4；found, 758.4 實施例 15 ： GD2-6 之合成
Figure 02_image163
依循化合物GD2-3中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為2.3克N-苯基-2-萘胺，可製備GD2-6成品2.2克，純度99%，產率55%。經昇華純化後得1.7克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.73(d, 1H), δ8.70(d, 1H) , δ8.20-8.01(m, 5H) , δ7.78(d, 1H), δ7.51-7.28(m, 2H) , δ7.25-7.07(m, 6H),δ7.02-6.87(m, 20H) , δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 61H 42N 2for, 802.3；found, 802.3 實施例 16 ： GD2-14 之合成
Figure 02_image165
依循化合物GD2-3中之合成程序，將1.9克4-甲基二苯胺改換為3.0克N-(3,4-二甲基苯基)-4-二苯並呋喃基胺，可製備GD2-14成品2.3克，純度99%，產率49%。經昇華純化後得1.6克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.73(d, 1H), δ8.69(d, 1H) , δ8.29-8.02(m, 5H) , δ7.98-7.86(m, 4H), 7.61-7.38(m, 3H), δ7.36-7.06(m, 13H), δ6.82-6.62(m, 5H) , δ2.29-2.05(m, 12H), δ1.58(s, 6H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 69H 50N 2O 2for, 938.4；found, 938.3 實施例 17 ： GD3-3 之合成
Figure 02_image167
在氮氣下於三頸瓶中置入3.3克中間體C3(Intermediate C3)與2.1克4,4'-二甲基二苯胺，40毫升甲苯(Tol)攪拌溶解加入1.7克第三丁醇鉀，0.11克乙酸鈀，0.26克三叔丁基膦，加熱迴流反應2小時，冷卻濃縮後析出固體，固體以四氫呋喃 (THF)再結晶2次，過濾得產物2.8克，純度99%，產率63%。經昇華純化後得2.3克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.87(d, 2H), δ8.21-8.02(m, 5H), 7.96(d, 1H), δ7.77(d, 1H), δ7.56(t, 1H), δ7.51-7.33(m, 2H), δ7.25-6.91(m, 26H) , δ2.28(d, 12H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 67H 50N 2for, 882.4；found, 882.4 實施例 18 ： GD4-3 之合成
Figure 02_image169
依循化合物GD3-3中之合成程序，將中間體C3(Intermediate C3)改換中間體C4(Intermediate C4)，可製備GD4-3成品2.1克，純度99%，產率48%。經昇華純化後得1.5克產物。
1H NMR (400MHz, CDCl 3)：δ8.72(d, 1H), δ8.69(d, 1H) , δ8.21-8.02(m, 5H) , δ7.77(d, 1H), δ7.50-7.32(m, 2H), δ7.07-6.89(m, 28H), δ2.27(d, 12H).
MS (m/z)：[M +] calcd. C 67H 50N 2for, 882.4；found, 882.4
特別說明的是，雖然上述實施例6-18中介紹了不同的材料及其合成方法，然本發明之材料並不限制於此。根據上述實施例之合成方法製備不同的起始物，再經由Buchwald-hartwig偶聯反應(即[0024]段所述第4步之反應)便可合成出多種不同的成品材料，其組合可如下表1所示：
表1  Buchwald-hartwig偶聯反應起始物與產物對照表
Figure 02_image171
二級胺                        中間體C                                                                                        產物
中間體
Figure 02_image173
 中間體C1 中間體C2 中間體C3 中間體C4
Figure 02_image175
 GD1-1 GD2-1 GD3-1 GD4-1
Figure 02_image177
 GD1-2 GD2-2 GD3-2 GD4-2
Figure 02_image179
 GD1-3      
Figure 02_image181
 GD1-4      
Figure 02_image183
 GD1-5 GD2-3 GD3-3 GD4-3
Figure 02_image185
 GD1-6 GD2-4    
Figure 02_image187
 GD1-7      
Figure 02_image189
 GD1-8 GD2-5 GD3-4 GD4-4
Figure 02_image191
 GD1-9            
Figure 02_image193
 GD1-10 GD2-6 GD3-5 GD4-5
Figure 02_image195
   GD2-7 GD3-6 GD4-6
Figure 02_image197
 GD1-11 GD2-8    
Figure 02_image199
 GD1-12      
Figure 02_image201
 GD1-13 GD2-9    
Figure 02_image203
 GD1-14 GD2-10 GD3-7 GD4-7
Figure 02_image205
 GD1-15      
Figure 02_image207
 GD1-16 GD2-11 GD3-8 GD4-8
Figure 02_image209
 GD1-17 GD2-12    
Figure 02_image211
 GD1-18 GD2-13 GD3-9 GD4-9
Figure 02_image213
 GD1-19 GD2-14    
Figure 02_image215
 GD1-20      
Figure 02_image217
 GD1-21 GD2-15    
Figure 02_image219
 GD1-22      
Figure 02_image221
 GD1-23      
Figure 02_image223
 GD1-24      
上表中，化學式底下的數字為CAS編號，表示該結構之藥品可於商業市場上購得。根據上表所示，可簡易的經由不同二級胺與中間體C進行Buchwald-hartwig偶聯反應，合成出多種不同的發光材料GD。GD系列材料的發光波長介於500至535 nm之間，屬於綠光發光材料。 實施例 19 ：玻璃轉移溫度 (Tg) 之測量
上述實施例中合成之發光層客體材料，經由熱示差掃描分析儀(Differential Scanning Calorimetry, DSC)測得玻璃轉移溫度(Tg)，結果列於下表2：
表2 實施例與比較例材料的Tg(玻璃轉移溫度)
發光客體材料 Tg (℃)
GD1-2 162.4
GD1-5 175.8
GD1-8 175.1
GD1-9 180.5
GD1-10 181.7
GD1-12 212.6
GD1-15 191.2
GD1-19 182.3
GD2-3 163.5
GD2-6 172.1
GD2-14 169.5
GD3-3 183.6
GD4-3 171.8
C545T(比較例) ~100
由表2可知，本發明之材料玻璃轉移溫度Tg皆高於160℃，較目前常用之發光層客體材料C545T具有更高的玻璃轉移溫度，熱穩定性較高，適合應用於工業製程。 實施例 20 ：元件測試
請參考第1圖，其繪示本實施例使用之有機電激發光裝置10的結構。本實施例之有機電激發光裝置10主要是以真空蒸鍍方式製備，包含玻璃基板1、ITO 2(陽極層)、電洞注入層3(hole injection layer, HIL)、電洞傳輸層4(hole transport layer, HTL)、發光層5(主體發光材料與客體發光材料)、電子傳輸層6(electron transport layer, ETL)以及陰極層7。陽極層2和陰極層7係分別與一外部電源接觸形成電通路。本實施例係利用此裝置測試本發明之有機電激發光裝置的特性。
特別說明的是，實際應用時本發明的有機電激發光裝置並不限於上述態樣，而可以依據需求調整結構。舉例來說，可在電子傳輸層6與陰極層7之間設計一電子注入層(electron injection layer, EIL)，在電子傳輸層和發光層之間設計一電洞阻擋層，或者可以省略電洞注入層3，本發明並不對有機電激發光裝置的結構限制。
本發明之有機電激發光裝置的特徵在於其發光層之客體材料為本案式(I)化合物GD，另外採用習知綠光客體發光材料C545T當作比較例。除此之外，實施例與比較例之有機電激發光裝置的其他層體所用材料係完全相同，詳列如下表3： 表3 有機激發光裝置之各層材料
結構 材料
基板1 玻璃
陽極層2 銦錫氧化物ITO
電洞注入層(HIL)3 2-TNATA (70nm)
電洞傳輸層(HTL)4 NPB 10nm
發光層5 主體：ADN 客體C545T或GD 3% (30nm)
電子傳輸層(ETL)6 Alq 325nm
陰極層7 LiF 1nm, Al 150nm
Figure 02_image225
Figure 02_image227
Figure 02_image229
Figure 02_image231
Figure 02_image233
使用本發明實施例之各種材料，以及傳統材料C545T作為發光客體材料的有機電激發光裝置之測試結果如下表4所示： 表4 實施例與比較例之有機電激發光裝置的特性
實施例 Dopant Turn-on (V) EL max(nm) EQE* CE* (cd/A)
1 GD1-2 4.16 512 8.06% 27.3
2 GD1-5 4.39 518 7.60% 26.8
3 GD1-8 4.50 521 8.01% 28.89
4 GD1-10 3.95 512 7.87% 26.7
5 GD1-12 4.38 517 7.75% 27.2
6 GD1-19 4.36 507 8.11% 26.3
7 GD2-3 4.48 519 7.67% 27.5
8 GD2-14 4.41 507 8.03% 26.0
9 GD3-3 4.42 518 7.68% 26.6
10 GD4-3 4.47 519 7.76% 27.3
比較例1 C545T 4.56 522 7.07% 25.8
*在電流密度100 mA/cm 2下的測量值
由表4可知，使用本發明之材料作為發光材料的有機電激發光裝置，較使用傳統發光材料C545T的有機電激發光裝置具有更低的驅動電壓(Turn-on voltage)與較高的發光效率(外部量子效率External Quantum Efficiency, EQE)。例如驅動電壓可降低達13%(GD1-10)，發光效率可提昇達15%(GD1-19)。此外，上述材料的製備方式簡單，易於合成及純化，具有商業化應用之潛力。
雖然本發明以實施例說明如上，惟此些實施例並非用以限制本發明。本領域之通常知識者在不脫離本發明技藝精神的範疇內，當可對此些實施例進行等效實施或變更，故本發明的保護範圍應以其後所附之申請專利範圍為準。
1:玻璃基板 10:有機電激發光裝置 2:ITO(陽極層) 3:電洞注入層 4:電洞傳輸層 5:發光層 6:電子傳輸層 7:陰極層
第1圖為本發明之有機電激發光裝置的示意圖。
Figure 01_image001
1:玻璃基板
10:有機電激發光裝置
2:ITO(陽極層)
3:電洞注入層
4:電洞傳輸層
5:發光層
6:電子傳輸層
7:陰極層

Claims (10)

  1. 一種有機電激發光裝置之材料，係具有下列化學式(I)所示之結構：
    Figure 03_image001
    (I)； 其中，Ar 1與Ar 2各自獨立為經取代的C 6至C 18芳基、未取代的C 6至C 18芳基、經取代的含有氧原子之雜芳基或未取代的含有氧原子之雜芳基，R各自獨立為C 1至C 4烷基、經取代的C 6至C 12芳基或未取代的C 6至C 12芳基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之材料，其中Ar 1與Ar 2各自獨立為經取代或未取代的
    Figure 03_image003
    、
    Figure 03_image005
    或
    Figure 03_image007
    ，且A各自獨立為H、C 1至C 4的烷基或苯。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之材料，其具有下列化學式中任一者所述之結構：
    Figure 03_image009
    Figure 03_image011
    Figure 03_image013
         GD1-1 GD1-2 GD1-3      
    Figure 03_image015
    Figure 03_image017
    Figure 03_image019
         GD1-4 GD1-5 GD1-6      
    Figure 03_image021
    Figure 03_image023
    Figure 03_image025
         GD1-7 GD1-8 GD1-9      
    Figure 03_image027
    Figure 03_image029
    Figure 03_image031
         GD1-10 GD1-11 GD1-12      
    Figure 03_image033
    Figure 03_image035
    Figure 03_image037
         GD1-13 GD1-14 GD1-15      
    Figure 03_image039
    Figure 03_image041
    Figure 03_image043
         GD1-16 GD1-17 GD1-18      
    Figure 03_image045
    Figure 03_image047
    Figure 03_image049
         GD1-19 GD1-20 GD1-21      
    Figure 03_image051
    Figure 03_image053
    Figure 03_image055
         GD1-22 GD1-23 GD1-24      
    Figure 03_image057
    Figure 03_image059
    Figure 03_image061
         GD2-1 GD2-2 GD2-3      
    Figure 03_image063
    Figure 03_image065
    Figure 03_image067
         GD2-4 GD2-5 GD2-6      
    Figure 03_image069
    Figure 03_image071
    Figure 03_image073
         GD2-7 GD2-8 GD2-9      
    Figure 03_image075
    Figure 03_image077
    Figure 03_image079
         GD2-10 GD2-11 GD2-12      
    Figure 03_image081
    Figure 03_image083
    Figure 03_image085
         GD2-13 GD2-14 GD2-15      
    Figure 03_image087
    Figure 03_image089
    Figure 03_image091
         GD3-1 GD3-2 GD3-3      
    Figure 03_image093
    Figure 03_image095
    Figure 03_image097
         GD3-4 GD3-5 GD3-6      
    Figure 03_image099
    Figure 03_image101
    Figure 03_image103
         GD3-7 GD3-8 GD3-9      
    Figure 03_image105
    Figure 03_image107
    Figure 03_image109
         GD4-1 GD4-2 GD4-3      
    Figure 03_image111
    Figure 03_image113
    Figure 03_image115
         GD4-4 GD4-5 GD4-6      
    Figure 03_image117
    Figure 03_image119
    Figure 03_image121
         GD4-7 GD4-8 GD4-9               。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之材料，其中該材料之發光波長介於500至535 nm。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之材料，其係作為有機電激發光裝置之發光客體。
  6. 一種有機電激發光裝置，其係包含依以下順序排列之層狀結構：透明基板、陽極層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及陰極層； 該有機電激發光裝置之特徵在於該發光層中包含申請專利範圍第1至4項中任一項所述之材料。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該陽極層和該電洞傳輸層之間係進一步包含一電洞注入層。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該電子傳輸層和該陰極層之間係進一步包含一電子注入層。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該電子傳輸層和該發光層之間係進一步包含一電洞阻擋層。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該陽極層和該陰極層係分別與一外部電源接觸形成電通路。
TW108131729A 2019-09-03 2019-09-03 有機電激發光裝置及其材料 TWI702745B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108131729A TWI702745B (zh) 2019-09-03 2019-09-03 有機電激發光裝置及其材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108131729A TWI702745B (zh) 2019-09-03 2019-09-03 有機電激發光裝置及其材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI702745B true TWI702745B (zh) 2020-08-21
TW202111977A TW202111977A (zh) 2021-03-16

Family

ID=73002910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108131729A TWI702745B (zh) 2019-09-03 2019-09-03 有機電激發光裝置及其材料

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI702745B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI802265B (zh) * 2022-02-11 2023-05-11 晶宜科技股份有限公司 有機電激發光裝置及其材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200541394A (en) * 2004-04-15 2005-12-16 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescent device
US20110084256A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Condensed-cyclic compound and organic light emitting diode including organic layer containing the condensed-cyclic compound
US20130126857A1 (en) * 2010-08-03 2013-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Novel organic compound and organic light-emitting device including same
TW201321340A (zh) * 2011-11-25 2013-06-01 捷恩智股份有限公司 苯并茀化合物、使用該化合物的發光層用材料以及有機電場發光元件
CN108342191A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 上海和辉光电有限公司 一种有机电致发光化合物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200541394A (en) * 2004-04-15 2005-12-16 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescent device
US20110084256A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Condensed-cyclic compound and organic light emitting diode including organic layer containing the condensed-cyclic compound
US20130126857A1 (en) * 2010-08-03 2013-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Novel organic compound and organic light-emitting device including same
TW201321340A (zh) * 2011-11-25 2013-06-01 捷恩智股份有限公司 苯并茀化合物、使用該化合物的發光層用材料以及有機電場發光元件
CN108342191A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 上海和辉光电有限公司 一种有机电致发光化合物

Also Published As

Publication number Publication date
TW202111977A (zh) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101120917B1 (ko) 아미노 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR101216006B1 (ko) 방향족 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR101780595B1 (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
TW201714869A (zh) 有機電激發光裝置及其材料
JP2005531552A (ja) 新たな有機発光化合物及びこれを利用した有機発光素子
KR20170082459A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
TW201323410A (zh) 用於發光裝置的螺聯茀化合物
CN111217715B (zh) 二芳基胺取代的螺二芴类化合物及其在oled器件中的应用
KR101597865B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
KR101226701B1 (ko) 방향족 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
TW201714881A (zh) 有機電致發光元件
CN108269925B (zh) 含有螺[芴-9,2’-咪唑]基团的双极主体材料的有机电致发光器件
CN108264485B (zh) 一种基于螺[芴-9,2’-咪唑]的双极性主体材料、合成方法及应用
KR101396647B1 (ko) 신규한 안트라센 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기전자소자
JP2009051764A (ja) 置換されたフェナントレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
TWI702745B (zh) 有機電激發光裝置及其材料
KR20140017428A (ko) 카바졸계 유기전계발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20170003470A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
TWI428312B (zh) ９，１０－雙苯菲衍生物及其有機發光二極體
TWI727889B (zh) 有機電激發光裝置及其材料
TWI757702B (zh) 有機電激發光裝置及其材料
TWI657081B (zh) 含有1,2,4-三嗪基團的雙極性主體材料的有機電致發光器件
CN114853778B (zh) 一种有机电致发光材料及其应用
TWI704211B (zh) 有機電激發光裝置及其材料
TWI644886B (zh) 有機電激發光裝置及其材料